Размещено на http://www.allbest.ru/

Оглавление

• 1. Схема редуктора
• 2. Кинематический расчет
• 2.1 Определение передаточного числа
• 2.2 Разбивка передаточного числа по ступеням ГОСТ 2185-55
• 2.3 Определение числа оборотов промежуточного вала
• 3. Силовой расчет ступенчатого редуктора. Выбор электродвигателя
• 3.1 Вычисляем момент и мощность на входном валу
• 3.2 Определение момента на промежуточном валу
• 3.3 Выбираем тип двигателя
• 4. Расчет межосевых расстояния валов
• 4.1 Вычисления межосевого расстояния входного и промежуточного вала
• 4.2 Вычисления межосевого расстояния промежуточного и выходного валов
• 5. Рассчет модулей зацепления и размеров зубчатых колёс
• 5.1 Приближенное вычисление модулей зацепления
• 5.2 Расчет числа зубьев колёс и шестерней
• 5.3 Расчет размеров зубчатых колёс
• 6. Проверка прочности зубчатых колес
• 6.1 Расчет зубьев на выносливости при изгибе
• 6.2 Проверка контактной выносливости
• 7. Расчет диаметров валов, выбор шпонок
• 7.1 Расчет диаметров валов
• 7.2 Выбор шпонок
• 8. Расчет размеров зубчатых колес
• 9. Расчет прочности валов и шпонок
• 9.1 Расчет прочности валов
• 9.1.1 проверочный расчет на быстроходном валу
• 9.1.2 проверочный расчет на промежуточном валу
• 9.1.3 Проверочный расчет валов на выходном
• 9.2 Проверочный прочности призматических шпонок
• 10. Расчет размеров корпуса, крышки выбор подшипников
• 10.1 Определение размеров корпуса
• 10.2 Определение долговечности подшипников
• Список использованных источников
• 

1. Схема редуктора



2. Кинематический расчет.

2.1 Определение передаточного числа.

Где передаточное число

частота вращения электродвигателя

частота вращения выходного вала

2.2 Разбивка передаточного числа по ступеням ГОСТ 2185-55.

Так как передаточное число , то

2.3 Определение числа оборотов промежуточного вала.



3. Силовой расчет ступенчатого редуктора. Выбор электродвигателя

3.1 Вычисляем момент и мощность на входном валу

Гдемомент на выходном по данным

момент на входном валу

3.2 Определение момента на промежуточном валу

3.3 Выбираем тип двигателя

Мощность 5,5 КВт 4А112M4У3



4. Расчет межосевых расстояния валов

4.1 Вычисления межосевого расстояния входного и промежуточного вала

Гдемежосевое расстояние вала на быстроходном валу

опытный коэффициент.

Для прямозубых

коэффициент неравномерности распределения нагрузки между зубьями, для прямозубых

; допускаемое контактное напряжения ;

коэффициент ширины зубчатого венца

; Подставим все значения в формулу (3) и получим

По ГОСТу 2185-66 выбираем

4.2 Вычисления межосевого расстояния промежуточного и выходного валов

коэффициент ширины зубчатого венца



По ГОСТу 2185-66 выбираем



5. Расчет модулей зацепления и размеров зубчатых колёс

5.1Приближенное вычисление модулей зацепления

на быстроходном валу определяется по формуле:

получим

модуль зацепления на тихоходном валу определяется по формуле:

получим

Выбираем: ;

5.2 Расчет числа зубьев колёс и шестерней

Суммарное число зубьев ступеней:

число зубьев шестерней на быстроходном и на тихоходном валах:

число зубьев колёс на быстроходном валу и на тихоходном валах:

5.3 Расчет размеров зубчатых колёс

Произведем расчет зубчатых колес по заданной формуле для каждой ступени:

. мм

мм

-диаметр колеса на тихоходной ступени,

- диаметр шестерни на тихоходной ступени,

-диаметр колеса на быстроходной ступени,

- диаметр шестерни на быстроходной ступени.

Вычисление ширины зубчатых колёс и шестерней по формуле:



Где коэффициент зубчатого винца.

ширины зубчатого винца.

межосевое расстояние.

Следует получить ширину зубчатых колёс на быстроходном валу ()

На тихоходном ()

Параметры	Быстроходный	Тихоходный
	2,25	3,5
(мм)	24	24
(мм)	108	108
(мм)	54	84
(мм)	243	378
(мм)	28	56
(мм)	32,4	62,8



6. Проверка прочности зубчатых колес

6.1 Расчет зубьев на выносливости при изгибе

Произведем расчет по формуле

Где-заменим на , при расчете на ступенях.

(4)

Подставим в уравнение (4) получим

(5)

Подставим в уравнение (5) получим

Вывод: Так как и , то модуль зацепления обеспечен.



6.2 Проверка контактной выносливости

Проверка контактная выносливости на быстроходном валу

(6)

Где К=315 для прямозубых колес

Подставим в уравнение (6) получим

Вывод: контактное напряжение на быстроходном валу обеспечено

Проверка контактная выносливости на тихоходном валу

Вывод: контактное напряжение на тихоходном валу обеспечено



7. Расчет диаметров валов, выбор шпонок

7.1 Расчет диаметров валов

Для предварительного определения диаметра вала выполняют ориентировочный расчет его на чистое кручение по пониженному допускаемому без учета влияния изгиба:

Где

Округляем до ближайшего значения из ряда диаметров по ГОСТ 6636-69,имеем:



7.2 Выбор шпонок. (Выбираем призматические шпонки)

Для входного вала:

для соединения входного вала и муфты выбираем:

Шпонка 6x6x25 ГОСТ23360-78.1

Для промежуточного вала:

для соединения вала и колеса выбираем:

Шпонка 8x7x22 ГОСТ23360-78.1

для соединения вала и шестерни выбираем:

Шпонка 8x7x56 ГОСТ23360-78.1

Для выходного вала:

для соединения выходного вала и колеса выбираем:

Шпонка 18x11x50 ГОСТ23360-78.1

для соединения выходного вала и муфты выбираем:

Шпонка 14x9x50 ГОСТ23360-78.1



8. Расчет размеров зубчатых колес

Где: диаметр окружности вершин

Где:диаметр окружности впадин

Основные размеры колес вычисляют по следующим формулам

Диаметр ступицы колеса:

Толщина тела ступицы:

Толщина обода:

Толщина диска:

м



9. Расчет прочности валов и шпонок

9.1 Расчет прочности валов

9.1.1 Проверочный расчет на быстроходном валу

F_tОкружная сила F_t =2T/d

F_r:Радиальная сила

Где угол зацепления

угол наклона зубьев для прямозубых , получим



a=97, 05b=30, 45c=64, 75L=127,5

Определение реакции в опорах и строим эпюры изгибающих и крутящих моментов.

Рассмотрим реакции от силы F_r,действующей в вертикальной плоскости

При этом имеет уравнение равновесия:

Реакция от силы и F_m, действующие по горизонтальной плоскости

Отсюда получим

Определение запасы сопротивления усталости в опасных сечений по формуле

(8.1.1)



Где

запас сопротивления усталости только по изгибу (8.1.2)

запас сопротивления усталости только по кручению (8.1.3)

Где: и амплитуды переменных составляющих циклов напряжения

и постоянные составляющие при расчетов валов

и

и Корректирующие влияние постоянной составляющей цикла напряжения на сопротивления усталости

для среднеуглеродистых сталей

: предел выносливости

(8.1.4)

: Масштабный фактор и фактор шероховатости поверхности

: Эффективные коэффициенты концентрации напряжения при изгибе и кручение

Выбираем материал вала - Сталь 45,

то

Просчитываем 2 предполагаемых опасных сечения (сечения и сечения )

· Для сечения

Напряжения изгиба

Напряжения кручения

По формуле (8.1.4)находим

для среднеуглеродистых сталей

Подставим в (8.1.2) получим

Подставим в (8.1.3) получим

Подставим в (8.1.1) получим

· Для сечения

Напряжения изгиба

Напряжения кручения

Подставим в (8.1.2) получим

Подставим в (8.1.3) получим

Подставим в (8.1.1) получим

(**)

Из (*) и (**) делать вывод:

Больше напряжено сечения

· Проверяем статическую прочность при перегрузках

статическая прочность обеспечена

редуктор зубчатый вал колесо



9.1.2 Проверочный расчет на промежуточном валу

a=30,45; b=51, 4c=7, 5L=127,5

Определения силы реакции на опорах С и D

· Cилы реакции от и , действующие в вертикальной плоскости

· Реакции от силы и , действующие в горизонтальной плоскости

· Определение запасы сопротивления усталости в опасных сечений по формуле

Опасные сечения: и

(8.1.1)

Где запас сопротивления усталости только по изгибу (8.1.2)

запас сопротивления усталости только по кручению (8.1.3)

;



для среднеуглеродистых сталей

· Для сечения

Напряжения изгиба

Напряжения кручения

Поставим в (8.1.2)и (8.1.3) получим

Подставим в (8.1.1) получим

· Для сечения

Напряжения изгиба

Напряжения кручения

Находим

Больше напряжено сечения

· Проверяем статическую прочности при перегрузках



9.1.3 Проверочный расчет валов на выходном

a=85,35; b=48,9, c=117,5, L=134,25

Рассмотрим реакции от силы F_r,действующий в вертикальной плоскости

При этом имеет уравнение равновесии



Реакция от силы и F_{m ,} действующие в горизонтальной плоскости

Отсюда получим

Определение запасы сопротивления усталости в опасных сечений по формуле

(9.1.1)

Где запас сопротивления усталости только по изгибу (9.1.2)

запас сопротивления усталости только по кручению (9.1.3)

Опасные сечения: и

(8.1.1)

Где:

- запас сопротивления усталости только по изгибу (9.1.2)

- запас сопротивления усталости только по кручению (9.1.3)

;

для среднеуглеродистых сталей

· Для сечения

Напряжения изгиба



Напряжения кручения

Поставим в (9.1.2)и (9.1.3) получим

Подставим в (9.1.1) получим

· Для сечения

Напряжения изгиба

Напряжения кручения

Находим

Больше напряжено сечения

· Проверяем статическую прочности при перегрузках

9.2 Проверочный расчет прочности призматических шпонок.

Условия прочности призматических шпонок:

(8.2)

У стандартных шпонок размеры buh подобраны так,что нагрузки соединения ограничивают не напряжения среза а напряжение смятия.

Поэтому при расчетах обычно использует только формула (8.2):

Где напряжение смятия

допустимые напряжения смятия

h: высота шпонок

:рабочая длина шпонок

· Для шпоночного соединения: Муфты и входной вал

,

Получим:

Вывод: прочность призматической шпонки на соединение муфты - входной вал обеспечена.

· Для шпоночного соединения :промежуточный вал- колесо быстроходного

,

Получим:

Прочность обеспечена

· Для шпоночного соединения: промежуточный вал - шестерни тихоходного

,

Получим:

Прочность обеспечена

· Для шпоночного соединения: выходной вал - колесо тихоходного

,

Получим:

Прочность обеспечена

· Для шпоночного соединения: выходной вал - муфты

,

Получим:

Прочность обеспечена



10. Расчет размеров корпуса, крышки выбор подшипников

10.1 Определение размеров корпуса

Размеры элементов корпуса редуктора

Толщина стенки основания корпуса

Толщина стенки крышки корпуса

Толщина у основания

Поверхности вращающихся колес не задевали за внутренние поверхности стенок корпуса ,между ними оставляют зазор

Расстояния между дном корпуса и поверхностью колес и коробок передач принимают

10.2 Определение долговечности подшипников

Выбираем тип подшипников: Качение

Использовать шарикоподшипники радиальные однорядные по ГОСТ 8338-75

Подшипник 306 ГОСТ8338-75 для быстроходного вала и промежуточного вала

Он имеет параметры

из формулы

Где эквивалентная нагрузка на подшипнике

номинальная долговечность

показатель степени зависит от тел вращения (для шарика )

определяется

Где радиальная нагрузка на подшипнике (наибольшая из реакции опор при расчете вала)

осевая нагрузка на подшипнике (она равна осевой силы зацепление, для нашей задач

, Если то

при

коэффициент режима нагрузки (для нашей задачи умеренными толчеными и ударными

коэффициент температуры (для нашей задачи то

· Для подшипники на быстроходном вале

Находим

· Для подшипники на промежуточном валу

Находим



· Для тихоходного вала использует Подшипники 311 ГОСТ 8338-75 промежуточного

Она имеет параметры:

Долговечность

Находим



Список использованных источников

1. Сенчурин Л.П., Данилов В.К., Половинкина Н.Б., Александров А.Р. Проектирование механических приводов палубных механизмов. Методические указания к курсовому проектированию. СПб.: Изд. ППО "Пегас", 1993.

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т. 1, 2, 3. М.: Машиностроение, 2001.

3. Детали машин: Атлас конструкций. Учебное пособие для машиностроительных вузов, В.Н. Беляев, И.С. Богатырев, А.В. Буланже и др.; Под ред. д-ра техн. наук проф. Д.Н. Решетова. М.: Машиностроение, 1979.

4. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. Учебное пособие для машиностроительных вузов. М.: Высшая школа, 1985.

5. Иванов М.Н., Иванов В.Н. Детали машин. Курсовое проектирование. Учебное пособие для машиностроительных вузов. М.: Высшая школа, 1975.

6. Ноздрина Т.А. Основы конструирования узлов и деталей механического привода с учетом ЕСКД. Учебное пособие. Л.: Изд. ЛКИ, 1984.

7. Чернавский С.А. и др. Проектирование механических передач. Учебно-справочное пособие для втузов. М.: Машиностроение, 1984.

8. Яковлев В.П. Проектирование механического привода измерительных устройств: Методические указания к курсовому проектированию. Л.: Изд. ЛКИ, 1985.

9. Александров А.Р., Данилов В.К., Половинкина Н.Б. Инженерная механика. Зубчатые механизмы. Учебное пособие. СПб.: Изд. СПбГМТУ, 1997.

Размещено на Allbest.ru

...